内容正文:
专题19.4 一次函数图象中的面积问题
· 典例分析
【典例1】如图,在平面直角坐标系中,点,,,直线和直线的图象相交于点A,连接.
(1)求直线和直线的函数表达式;
(2)请直接写出的面积为___________,在第一象限,直线上找一点D,连接,当的面积等于的面积时,请直接写出点D的坐标为___________.
(3)点E是直线上的一个动点,在坐标轴上找一点F,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,请直接写出的面积为___________.
【思路点拨】
(1)用待定系数法,即可求解直线和直线的函数表达式;
(2)先求出直线与y轴的交点坐标,再用割补法求的面积即可;根据的面积等于的面积可得,过点C作轴于点F,过点D作轴于点G,通过证明,即可得出,即可求出点D的面积;
(3)根据题意,进行分类讨论,当点F在x轴上,点F在y轴上,分别过点E和F作坐标轴的垂线,通过证明三角形的全等,得出点E和点F的坐标,即可求解.
【解题过程】
(1)解:设直线的函数表达式为,
把,代入得:
,解得: ,
∴直线的函数表达式为,
设直线的函数表达式为,
把,代入得:
,解得: ,
∴直线的函数表达式为;
(2)把代入得:,
∴,
∵,,,
∴,点A到y轴距离为1个单位长度,点C到y轴距离为1个单位长度,
∴,
过点C作轴于点N,过点D作轴于点G,
∵,
∴,
∴,
设在边上的高为h,
∵,.
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3,;
(3)①如图:当点F在x轴负半轴上时,过点C作轴于点P,过点E作轴于点Q,
∵点E在直线上,点F在x轴上,
∴设,
∵是以为底的等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴
∴;
②如图:当点F在x轴正半轴上时,过点C作轴于点P,过点E作轴于点Q,
同理可得:∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
③如图:当点F在y轴上时,过点C作轴于点H,过点E作轴于点I,
∵点E在直线上,点F在x轴上,
∴设,
同理可得:∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
或∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
综上:的面积为2或或或5.
故答案为:2或或或5.
· 学霸必刷
1.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点、点B,点P是直线AB上的一个动点,连接.
(1)求不等式的解;
(2)若的面积是面积的,求点P的坐标.
2.(22-23八年级下·重庆巫溪·期中)在直角坐标系中,直线:与x轴、y轴分别交于点A,点B.直线:与交于点E.若点E坐标为.
(1)求E的坐标和m的值;
(2)点P在直线上,若,求点P的坐标.
3.(23-24八年级上·内蒙古包头·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点B,直线分别交x轴y轴于点C和点D,两条直线交于点A.
(1)求点A的坐标;
(2)在直线上求点M,使得.
4.(23-24七年级下·山东威海·期中)如图,已知一次函数经过点,与一次函数交于点
(1)求一次函数的表达式.
(2)请直接写出方程组的解.
(3)求三角形的面积.
5.(23-24八年级上·河南驻马店·期末)如图,直线与轴交于点,与轴交于点.直线与直线交于点,与轴交于点.
(1)求的值及点的坐标.
(2)求的面积.
(3)连接,在轴上有一点,使得的面积等于面积的.直接写出此时点的坐标.
6.(2024·河北·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与轴,轴交于点,点,与交于点,连接,已知的长为4.
(1)求点的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积;
(3)若直线上有一点使得的面积等于的面积,直接写出点的坐标.
7.(23-24八年级上·辽宁铁岭·阶段练习)如图,一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,点为两函数图象的交点,且点的横坐标为2.
(1)求一次函数的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)问:在坐标轴上,是否存在一点,使得?若存在,请写出点的坐标;若不存在,请
8.(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于点,,经过点的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点是线段上一动点,若直线把的面积分成:的两部分,请求点的坐标;
(3)直线上有一个点,过作轴的垂线交直线于点,当时,求出点的坐标.
9.(22-23八年级上·河南郑州·期末)如图,过点A的两条直线,分别与y轴交于点B,C,已知,.
(1)求点A的坐标;
(2)若的面积为,求直线的表达式;
(3)在(2)的条件下,在直线上是否存在点M,使得的面积是的面积的2倍?若存在,求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2023八年级上·全国·专题练习)在如图所示的平面直角坐标系中,直线过点且与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)若的面积为9,求点C的坐标;
(3)若是等腰三角形,求直线l的函数表达式.
11.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图1,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,与交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若点为直线上一点,若,求满足条件的点的坐标;
(3)如图2,已知为四边形内一点,连接,记的面积分别为,若点的坐标为,则是否为定值?若是定值,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
12.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线:与直线交于点,直线与x轴,y轴分别交于点B,点C,的面积为.
(1)求直线的表达式;
(2)如图2,过点作直线分别交直线,于点E,点F,设点E在第三象限.
①连接,设的面积为,的面积为,若,求点E的坐标;
②当的面积最小时,求点E的坐标.
13.(22-23八年级上·陕西西安·期中)如图①,已知直线与轴、轴分别交于A、B两点,以点B为直角顶点在第一象限内作直角,,所在直线为.
(1)直接写出A,B两点的坐标A(__________,__________),B(__________,__________);
(2)求点C的坐标及b的值;
(3)如图②,直线交y轴于点D,在直线上取一点,连接交x轴于点F,在直线上是否存在一点P,使的面积等于的面积?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图(1),在平面直角坐标系中,直线交坐标轴于,两点,过点作交于点,交轴于点,且.
(1)的坐标为_________,线段的长为_________.
(2)求直线的解析式和点的坐标.
(3)如图(2),点是线段上一动点(不与点,重合),交于点,连结.
①在点移动过程中,线段与数量关系是否不变,并证明;
②连结,当面积最大时,求的长度和的面积.
15.(22-23八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的直线交x轴的正半轴于点C,且面积为10.
(1)求直线BC的解析式;
(2)如图1,若点M为线段BC上一点,且满足,求点M的坐标;
(3)如图2,点F为线段AB中点,点G为y轴上任意一点,连接FG,以FG为腰,G为直角顶点,在FG右侧作等腰直角,当顶点Q落在直线BC上时,求点的坐标.
16.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与交于点,且分别交x轴于A、C两点.
(1)求a,b的值及点A,C的坐标;
(2)在直线上找一点D,使得是的面积的2倍,求出点D的坐标;
(3)y轴上有一动点P,直线上有一动点M,点N在平面上,若四边形是正方形,求出点N的坐标.
17.(23-24八年级上·山东青岛·期末)如图,直线经过点,点,与直线交于点,点为直线上一动点,过点作轴的垂线交直线于点.
(1)求直线的函数关系式和点的坐标;
(2)当时,求点的横坐标和的面积;
(3)已知点,在坐标轴上找一点,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,直接写出点的坐标.
18.(2024·河北石家庄·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点,直线与x轴交于点C,与y轴交于点E,且与相交于D.点P为线段上一点(不与点D,E重合),作直线.
(1)求直线的表达式及点D的坐标;
(2)若直线将的面积分为两部分,求点P的坐标;
(3)点P是否存在某个位置,使得点D关于直线的对称点恰好落在直线上方的坐标轴上.若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题19.4 一次函数图象中的面积问题
· 典例分析
【典例1】如图,在平面直角坐标系中,点,,,直线和直线的图象相交于点A,连接.
(1)求直线和直线的函数表达式;
(2)请直接写出的面积为___________,在第一象限,直线上找一点D,连接,当的面积等于的面积时,请直接写出点D的坐标为___________.
(3)点E是直线上的一个动点,在坐标轴上找一点F,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,请直接写出的面积为___________.
【思路点拨】
(1)用待定系数法,即可求解直线和直线的函数表达式;
(2)先求出直线与y轴的交点坐标,再用割补法求的面积即可;根据的面积等于的面积可得,过点C作轴于点F,过点D作轴于点G,通过证明,即可得出,即可求出点D的面积;
(3)根据题意,进行分类讨论,当点F在x轴上,点F在y轴上,分别过点E和F作坐标轴的垂线,通过证明三角形的全等,得出点E和点F的坐标,即可求解.
【解题过程】
(1)解:设直线的函数表达式为,
把,代入得:
,解得: ,
∴直线的函数表达式为,
设直线的函数表达式为,
把,代入得:
,解得: ,
∴直线的函数表达式为;
(2)把代入得:,
∴,
∵,,,
∴,点A到y轴距离为1个单位长度,点C到y轴距离为1个单位长度,
∴,
过点C作轴于点N,过点D作轴于点G,
∵,
∴,
∴,
设在边上的高为h,
∵,.
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3,;
(3)①如图:当点F在x轴负半轴上时,过点C作轴于点P,过点E作轴于点Q,
∵点E在直线上,点F在x轴上,
∴设,
∵是以为底的等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴
∴;
②如图:当点F在x轴正半轴上时,过点C作轴于点P,过点E作轴于点Q,
同理可得:∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
③如图:当点F在y轴上时,过点C作轴于点H,过点E作轴于点I,
∵点E在直线上,点F在x轴上,
∴设,
同理可得:∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
或∴,
解得:,
∴,
∴,
∴;
综上:的面积为2或或或5.
故答案为:2或或或5.
· 学霸必刷
1.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点、点B,点P是直线AB上的一个动点,连接.
(1)求不等式的解;
(2)若的面积是面积的,求点P的坐标.
【思路点拨】
本题考查了待定系数法求一次函数解析式、两直线围成的图形面积.
(1)将代入,即可求出,再求不等式即可;
(2)先求出,从而得出,设点,表示出,根据的面积是面积的,再求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵是直线上的一点,
把,代入,得,
解得:,
不等式即为
解得:
不等式的解为;
(2)在中,令,解得,
∴,
由
∴;
∴,
设点,则:,
解得:,
∴或.
2.(22-23八年级下·重庆巫溪·期中)在直角坐标系中,直线:与x轴、y轴分别交于点A,点B.直线:与交于点E.若点E坐标为.
(1)求E的坐标和m的值;
(2)点P在直线上,若,求点P的坐标.
【思路点拨】
本题考查的是一次函数的应用,一次函数的性质以及解含绝对值的方程等知识点.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)设点P的横坐标为t,则,过点P作轴交直线于点M,由此可表示的长,根据三角形的面积公式可列出关于t的方程,求出t,即可得出P点的坐标.
【解题过程】
(1)解:当时,,
∴
将点E的坐标代入得:,
解得:;
(2)由(1)知,直线:,设点P的横坐标为t,则,
过点P作轴交直线于点M,
则,
∴,
∵直线:与x轴、y轴分别交于点A,点B.
∴,
∴,
即|,
解得或,
∴或.
3.(23-24八年级上·内蒙古包头·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点B,直线分别交x轴y轴于点C和点D,两条直线交于点A.
(1)求点A的坐标;
(2)在直线上求点M,使得.
【思路点拨】
本题主要考查了直线围成的图形面积,求两直线的交点坐标:
(1)联立两直线解析式求出对应的x、y的值即可得到答案;
(2)分当点M在点A下方时,当点M在点A上方时,两种情况求出与的关系进而得到与的关系,从而求出,进而求出点M的坐标即可.
【解题过程】
(1)解;联立,解得,
∴点A的坐标为;
(2)解:如图,当点M在点A下方时,
∵,
∴,
∵,,
∴
∴,
∵,
∴,
在中,当时,,
∴点M的坐标为;
如图,当点M在点A上方时,
∵,
∴,
∵,,
∴
∴,
∵,
∴,
在中,当时,,
∴点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或.
4.(23-24七年级下·山东威海·期中)如图,已知一次函数经过点,与一次函数交于点
(1)求一次函数的表达式.
(2)请直接写出方程组的解.
(3)求三角形的面积.
【思路点拨】
本题考查了待定系数法,图象法解二元一次方程组,直线围成三角形的面积;
(1)由经过可求出的坐标,将、的坐标代入解析式,即可求解;
(2)原方程组可整理为,用图象法即可求解;
(3)由得,由得,由即可求解;
掌握待定系数法,用图象法解二元一次方程组是解题的关键.
【解题过程】
(1)解: 经过,
,
解得:,
,
,
解得:,
;
(2)解:一次函数与一次函数交于点,
,
,
一次函数与一次函数交于点,
原方程组的解为;
(3)解:由得
当时,,
解得:,
,
由得,
当时,,
解得:,
,
,
.
5.(23-24八年级上·河南驻马店·期末)如图,直线与轴交于点,与轴交于点.直线与直线交于点,与轴交于点.
(1)求的值及点的坐标.
(2)求的面积.
(3)连接,在轴上有一点,使得的面积等于面积的.直接写出此时点的坐标.
【思路点拨】
(1)根据直线与x轴的交点可求得b的值,进而得到解析式,即可求得点的坐标;
(2)根据两个直线的解析式联立求得交点坐标D,以及点C的坐标,的面积以为底,以点D的横坐标的绝对值为高,即可求得面积;
(3)先求出的面积,根据两个三角形面积之间的关系求得面积,然后设出的长,根据面积分割法列得等式,求解即可,注意分情况讨论.
【解题过程】
(1)解:∵直线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴直线,
令,解得,
∴;
(2)解:∵直线与直线交于点,
∴,解得,
∴,
∵直线与轴交于点,
∴令,解得,
∴,
即,
∴;
(3)解:由(1)(2)可得,,,
∴,
∵的面积等于面积的,
∴,
设,
则,
即,
解得:,
∵,点在轴上,
当点E在点A左侧时,点E的横坐标为:,此时点,
当点E在点A右侧时,点E的横坐标为:,此时点,
∴点E的坐标为或.
6.(2024·河北·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与轴,轴交于点,点,与交于点,连接,已知的长为4.
(1)求点的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积;
(3)若直线上有一点使得的面积等于的面积,直接写出点的坐标.
【思路点拨】
本题主要考查了一次函数的性质及三角形面积的计算.
(1)把代入,即可求出坐标,再根据点和用待定系数法即可求出函数解析式;
(2)先求出,再根据图象即可求解;
(3)设,根据或即可求解;
【解题过程】
(1)解:∵,
∴将点代入得,
∴;
∵的长为4,
∴,
设直线的解析式为,
将点和代入得:
,
解得:,
故直线的解析式为;
(2)令,得,
∴,
∴.
(3)根据题意得:,
设,
令,得,
∴,
如图:
,
解得:,
或,
解得:,
故或.
7.(23-24八年级上·辽宁铁岭·阶段练习)如图,一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,点为两函数图象的交点,且点的横坐标为2.
(1)求一次函数的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)问:在坐标轴上,是否存在一点,使得?若存在,请写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,坐标与图形的性质,三角形面积,以及分类讨论的数学思想,熟练掌握待定系数法和分类讨论是解题的关键.
(1)求出C的坐标,然后利用待定系数法即可解决问题;
(2)求得A点的坐标,然后根据三角形面积公式求得即可;
(3)分两种情况,利用三角形面积公式即可求得.
【解题过程】
(1)把代入得,
∴,
设,
把,代入可得
,解得:
∴.
(2)∵一次函数的图象与y轴交于点A,
∴,
∴;
(3)存在,理由如下:
∵,
∴,
当P在y轴上时, ,即,
∴,
∵,
∴点P的坐标为或,
当P在x轴上时,设直线与x轴交于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴点P的坐标为或,
综上,在坐标轴上,存在一点P,使得,点P的坐标为或或或.
8.(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于点,,经过点的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点是线段上一动点,若直线把的面积分成:的两部分,请求点的坐标;
(3)直线上有一个点,过作轴的垂线交直线于点,当时,求出点的坐标.
【思路点拨】
本题考查了求直线与坐标轴的交点,待定系数法求一次函数解析式,点在函数图像上的坐标特点,注意分类讨论.
(1)首先求出A、C两点的坐标,再用待定系数法即可求解;
(2)求出的面积;设,,分两种情况考虑:当::时;②当::时;由面积关系求出m的值,即可求得点G的坐标;
(3)设,则,从而求得,由即可求得n的值,从而得到点P的坐标.
【解题过程】
(1)解:在中,令,得;令,得;
∴,,
点.
设直线的解析式为,
,
解得:,
直线的解析式为;
(2)解:,,.
,
,
设,,
当::时,即,
,
,
;
②当::时,即,
,
,
.
综上,点的坐标为或;
(3)解:设,则,
,
,
,
或,
或.
9.(22-23八年级上·河南郑州·期末)如图,过点A的两条直线,分别与y轴交于点B,C,已知,.
(1)求点A的坐标;
(2)若的面积为,求直线的表达式;
(3)在(2)的条件下,在直线上是否存在点M,使得的面积是的面积的2倍?若存在,求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查了勾股定理,求一次函数解析式,涉及方程思想,数形结合思想;
(1)由勾股定理求出的长,即可得点A的坐标;
(2)设点C的坐标为,由面积关系可求得点C的坐标,用待定系数法即可求解;
(3)求出的解析式,设点M的坐标,利用面积关系建立方程即可求解.
【解题过程】
(1)解:∵,
∴;
由勾股定理得:,
∴,
∴点A的坐标为;
(2)解:设点C的坐标为,其中,则,
由题意得:,
解得:,
即;
设的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为;
(3)解:存在
设解析式为,把点A坐标代入得:,
解得:,
即;
设,
∵,
∴,
由题意得,
即,
解得:;
∴点M的坐标为或.
10.(2023八年级上·全国·专题练习)在如图所示的平面直角坐标系中,直线过点且与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)若的面积为9,求点C的坐标;
(3)若是等腰三角形,求直线l的函数表达式.
【思路点拨】
(1)用待定系数法求直线n的函数解析式;
(2)根据的面积为9可求得的长,确定的长,可得结论;
(3)分情况进行讨论,当,,,分别求出点C的坐标,然后再利用待定系数法可得结论.
【解题过程】
(1)解:设直线n的解析式为:,
直线n:过点、点,
,
解得:,
直线n的函数表达式为:;
(2)解:∵的面积为9,
∴,
∴,
∵,
∴或,
∴或;
(3)解:分四种情况:
①如图1,当时,
∵、,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线l的解析式为:,
把和代入得:,
解得:,
∴直线l的函数表达式为:;
②如图2,,
∴,
同理可得直线l的解析式为:;
③如图3,,过点B作轴于点D,
∴,
∴,
同理可得直线l的解析式为:;
④如图4,,过点B作轴于D,
设,则,,
根据勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
∴,
同理可得直线l的解析式为:;
综上,直线l的解析式为:或或或.
11.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图1,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,与交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若点为直线上一点,若,求满足条件的点的坐标;
(3)如图2,已知为四边形内一点,连接,记的面积分别为,若点的坐标为,则是否为定值?若是定值,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查了两直线的交点,坐标与图形.熟练掌握两直线的交点,坐标与图形是解题的关键.
(1)联立得,,计算求解,进而可求点坐标;
(2)当时,,即,;当时,,可求,则,;设,则,,即,计算求解,然后作答即可;
(3)如图2,作轴,交于,作轴,交于, 当时,,即;当时,,可求,则,,,根据,求解作答即可.
【解题过程】
(1)解:联立得,,
解得,,
∴;
(2)解:当时,,即,;
当时,,
解得,,
∴,;
设,则,,
∵,
∴,
解得,或,
∴或;
(3)解:如图2,作轴,交于,作轴,交于,
当时,,即;
当时,,
解得,,
∴,
∴,,
∵,
∴是定值,这个定值是.
12.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线:与直线交于点,直线与x轴,y轴分别交于点B,点C,的面积为.
(1)求直线的表达式;
(2)如图2,过点作直线分别交直线,于点E,点F,设点E在第三象限.
①连接,设的面积为,的面积为,若,求点E的坐标;
②当的面积最小时,求点E的坐标.
【思路点拨】
(1)把点代入求得点的坐标,利用三角形面积求得点的坐标,然后利用待定系数法即可求得直线的表达式;
(2)①由题意可知,设点H为的中点,过点H作轴于点I,过点F作所在直线于点J,过点E作轴于点K,则,即可证得,得出,设,即可得到,代入的解析式求得的值,从而求得点的坐标;
②先证得当点是中点时,的面积最小,过点F作轴于点P,过点E作轴于点Q,则,得到,,设,,代入的解析式求得的值,从而求得点的坐标.
【解题过程】
(1)解:由点A在直线上,代入,则,
∴,
过点A作AG⊥x轴于点G,则,
∵的面积为
∴,
∴,
设:,
代入A,B的坐标,得
∴
∴直线的表达式为;
(2)①∵,
∴,
设点H为的中点,过点H作轴于点I,过点F作所在直线于点J,过点E作轴于点K,
∴,
则,
∴,
设,
则,,
∴,
∴,
∴,
∵点F在直线上,
∴,
∴,
∴;
②如图,过点D两条直线和,其中D是的中点.
过点F作交于点M,则,
,
∴当点D是中点时,的面积最小,
过点F作轴于点P,过点E作轴于点Q,
则,
设,
则,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
13.(22-23八年级上·陕西西安·期中)如图①,已知直线与轴、轴分别交于A、B两点,以点B为直角顶点在第一象限内作直角,,所在直线为.
(1)直接写出A,B两点的坐标A(__________,__________),B(__________,__________);
(2)求点C的坐标及b的值;
(3)如图②,直线交y轴于点D,在直线上取一点,连接交x轴于点F,在直线上是否存在一点P,使的面积等于的面积?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)由解析式,分别令,,确定,;
(2)过点C作,可证,进一步证得,于是,,从而得,由求得;
(3)存在满足条件的点.如图,,可求,待定系数法确定直线的解析式为,从而, 设,分两种情况,点P在直线上方,如图,由,得,解得,;点P在直线下方,如图,,得,解得,.
【解题过程】
(1)解:如图,由,时,,时,,,故,.
(2)解:由,知,,过点C作,垂足为H,
∵,
∴
又,
∴
∴,
∴
∴
所在直线为,故,解得
(3)解:存在满足条件的点.如图,直线所在直线为,则,,
设直线的解析式为,则
解得
∴直线的解析式,
时,,,即,
设,分两种情况,点P在直线上方,
如图,,,
∵,
∴,解得,
∴;
点P在直线下方,如图,
得,解得,
∴;
综上,点或.
14.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图(1),在平面直角坐标系中,直线交坐标轴于,两点,过点作交于点,交轴于点,且.
(1)的坐标为_________,线段的长为_________.
(2)求直线的解析式和点的坐标.
(3)如图(2),点是线段上一动点(不与点,重合),交于点,连结.
①在点移动过程中,线段与数量关系是否不变,并证明;
②连结,当面积最大时,求的长度和的面积.
【思路点拨】
(1)分别将、时,代入解析式,即可求出点、坐标,即可求解,
(2)根据,可得,通过,,求直线的解析式,与联立方程组,即可求解,
(3)①由已知可证,即可求解,②由,得到为定值,当最小时最大, 由,得:当时,取最小值,即可求解,
本题考查了,一次函数综合,三角形的面积,全等三角形的性质与判定,解题的关键是:利用全等三角形,实现面积之间的等量代换.
【解题过程】
(1)解:当时,直线,
当时,直线,解得:,
,
,
故答案为:,,
(2)解:过点作交于点,交轴于点,且,
,,
,
设过点,,直线的解析式为:,
则:解得:,
直线的解析式为:,
、交于点,
解得:,
,
故答案为:, ,
(3)解:
①,
,,
,,
,
,
,
,
,即线段与线段数量关系,保持不变,
②,
,
,
,
,
,即:,
,
,
,
,
,,,
,,
,
∴为定值,
,
∴要使最大,求最小即可,
,
∴当取最小值时,最小,
,,,
,
当时,取最小值,
,即:,解得:,
面积最小为,
,
故答案为:①相等,不变,见解析;②,.
15.(22-23八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的直线交x轴的正半轴于点C,且面积为10.
(1)求直线BC的解析式;
(2)如图1,若点M为线段BC上一点,且满足,求点M的坐标;
(3)如图2,点F为线段AB中点,点G为y轴上任意一点,连接FG,以FG为腰,G为直角顶点,在FG右侧作等腰直角,当顶点Q落在直线BC上时,求点的坐标.
【思路点拨】
(1)先求出,,即有,,再根据,可得,即可得,即有,再利用待定系数法即可求解;
(2)设M点坐标为:,由,,即可得,问题随之得解;
(3)利用中点坐标公式求出,设,第一种情况:当时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分别为T,N,证明,即有,,结合,可表示出,代入直线BC的解析式即可求解;第二种情况:当时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分别为T,N,同理作答即可.
【解题过程】
(1)令,则有:,解得,
令,则有:,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设BC的解析式为:,
∴,,
∴,
解得:,
∴的解析式为:;
(2)根据题意设M点坐标为:,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
解得:,,
∴M点的坐标为:;
(3)∵,,点F为线段AB中点,
∴,
设,
第一种情况:当时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分别为T,N,即:轴,,,
即:,
∵等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵轴,
∴点T和点N的纵坐标与G点相等,均为n,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵落在直线BC上,BC的解析式为:,
∴,
解得:,
∴,
第二种情况:当时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分别为T,N,即:轴,,,
即:,
根据第一种情况中的方法,同理可证:,
∴,,
∵轴,
∴点T和点N的纵坐标与G点相等,均为n,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵落在直线BC上,BC的解析式为:,
∴,
解得:,
∴,
综上:G点坐标为:,.
16.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与交于点,且分别交x轴于A、C两点.
(1)求a,b的值及点A,C的坐标;
(2)在直线上找一点D,使得是的面积的2倍,求出点D的坐标;
(3)y轴上有一动点P,直线上有一动点M,点N在平面上,若四边形是正方形,求出点N的坐标.
【思路点拨】
本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、勾股定理的运用、正方形的存在性问题等;
(1)把分别代入与即可求出a,b的值,分别令与即可得到点A,C的坐标;
(2)过作交于,则,再求出的面积,根据是的面积的2倍列方程求解即可;
(3)过作于,过作于,当四边形是正方形时,可证得设,,根据全等求出坐标,再根据平移求出点N的坐标.
【解题过程】
(1)把代入可得,解得,
∴,
令,解得,
∴,
把代入可得,解得,
∴,
令,解得,
∴;
(2)过作交于,
设,则,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵是的面积的2倍,
∴,
∴,解得或,
∴或;
(3)根据题意设,,
当在第一象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴
∴,
∴,,
∴,解得
∴,,
∴向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到
∴向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到;
当在第四象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴
∴,
∴,,
∴,解得
∴,,
∴向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到
∴向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到;
当在第二象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴
∴,
∴,,
∴,解得不合题意;
综上所述,或.
17.(23-24八年级上·山东青岛·期末)如图,直线经过点,点,与直线交于点,点为直线上一动点,过点作轴的垂线交直线于点.
(1)求直线的函数关系式和点的坐标;
(2)当时,求点的横坐标和的面积;
(3)已知点,在坐标轴上找一点,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,直接写出点的坐标.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求出与,确定出直线解析式,与直线联立求出坐标即可;
(2)设的横坐标为,代入直线与直线解析式表示出与的纵坐标,进而表示出的长,求出的长,根据求出的值进而求出面积即可;
(3)分点在轴上和点在轴上两种情况分类讨论,利用全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形的性质求解即可.
【解题过程】
(1)直线经过点,,点,
,解得:,
直线解析式为,
联立和并解得:,
点的坐标为;
(2),,
,
设点的横坐标为,则点坐标为,
轴,
点坐标为,
,
解得:或18,
当时,;
当时,同理可得:;
综上,的面积为;
(3)①当点在轴上时,过作轴于点,设点坐标为,
当点在轴负半轴上时,如图1,
,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,解得,
,
点的坐标为;
当点在轴正半轴上时,如图2,
同理得,
,,
,解得,
,
点的坐标为;
②当点在轴上时,如图3,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
,,
,
点,点为直线上一动点,
,
,
点的坐标为或;
综上,点的坐标为或或或.
故答案为:或或或.
18.(2024·河北石家庄·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点,直线与x轴交于点C,与y轴交于点E,且与相交于D.点P为线段上一点(不与点D,E重合),作直线.
(1)求直线的表达式及点D的坐标;
(2)若直线将的面积分为两部分,求点P的坐标;
(3)点P是否存在某个位置,使得点D关于直线的对称点恰好落在直线上方的坐标轴上.若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求出直线的解析式,联立与的解析式,即可求出点D 坐标;
(2)连接BC,过点D作轴于点F,证得,则点P在线段上或在线段上,分两种情况求出点P的坐标即可;
(3)根据数轴得到三种情况:(Ⅰ)当点D关于直线的对称点恰好落在x轴负半轴上处时,(Ⅱ)当点D关于直线的对称点恰好落在y轴上处时,(Ⅲ)当点D关于直线的对称点恰好落在x轴正半轴上处时,分别求出点P的坐标.
【解题过程】
(1)解:设直线的表达式为,代入点,,
得,解得,
直线l的表达式为.
令,解得,
,
D的坐标为.
(2)如图,连接,过点D作轴于点F.
令
解得,
∴
∴,,
.
,,,
点B是线段的中点,
.
若直线将的面积分为两部分,
则点P在线段上或在线段上.
(Ⅰ)当点P在线段上时,设点P的横坐标为,,
,
若直线将的面积分为两部分,则有
,
,
,
,
代入直线得点P的坐标为.
(Ⅱ)当点P在线段上时,如图,设直线与x轴交于点Q,
此时有,
,即,
,
,
.
设直线的解析式为
∴
解得
直线的表达式为,
令,解得,
点P的坐标为.
综上所述,点P的坐标为或.
(3)存在.点P的坐标是或.
点D关于直线的对称点恰好落在直线上方的坐标轴上时,有以下三种情况,
(Ⅰ)当点D关于直线的对称点恰好落在x轴负半轴上处时,如图,
由轴对称可知:
,,
由(2)可知,点B是线段的中点,
,
,
.
又,
而,
,
轴.
,
.
(Ⅱ)当点D关于直线的对称点恰好落在y轴上处时,如图过点P作于点,
作轴于点H,
过点D作轴于点M,由轴对称可知:平分,
.
,
,
即,
解得,
;
(Ⅲ)当点D关于直线的对称点恰好落在x轴正半轴上处时,如图,
点B是线段的中点,
由轴对称可知:此时点与点A重合,
不符合题意,应舍去.
综上,或.
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